JPS6229173B2 - - Google Patents

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JPS6229173B2
JPS6229173B2 JP55031297A JP3129780A JPS6229173B2 JP S6229173 B2 JPS6229173 B2 JP S6229173B2 JP 55031297 A JP55031297 A JP 55031297A JP 3129780 A JP3129780 A JP 3129780A JP S6229173 B2 JPS6229173 B2 JP S6229173B2
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JP
Japan
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tool
magazine
column
tool magazine
support
Prior art date
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Expired
Application number
JP55031297A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS56126551A (en
Inventor
Yoji Kamya
Hisafumi Hasegawa
Masao Aoki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Koki KK filed Critical Toyoda Koki KK
Priority to JP3129780A priority Critical patent/JPS56126551A/ja
Publication of JPS56126551A publication Critical patent/JPS56126551A/ja
Publication of JPS6229173B2 publication Critical patent/JPS6229173B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/1552Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
    • B23Q3/15526Storage devices; Drive mechanisms therefor
    • B23Q3/15539Plural magazines, e.g. involving tool transfer from one magazine to another

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コラム上部に工具マガジンを設けた
オーバヘツドタイプの工作機械において工具マガ
ジンに挿着された工具の段取替えが容易に行える
ようにした新規な工作機械に関する。
工具マガジンを備えた工作機械においては多種
類の工作物を少量ずつ生産することが多く、使用
する工具の全てを工具マガジン内に収納しようと
すると非常に大形の工具マガジンが必要となる。
したがつて、このような場合、一般には加工する
工作物が変更される度に工具の一部を差替えるよ
うにしているが、オーバヘツドタイプの工作機械
では、コラムの上方に工具マガジンが設置されて
いるため、踏み台を用意しなければ工具の段取替
えができず、また高所であるため作業性が悪く能
率的な段取替えができない欠点があつた。
しかも、従来のオーバヘツドタイプの工作機械
は工具マガジンを1個しえ備えていないため、工
作物の加工を中断しなければ工具の段取替えを行
うことができず、稼動率が低下する欠点もあつ
た。
本発明はこのような従来の問題点に鑑み、コラ
ム上部に複数個の工具マガジンを支持するととも
に、この複数個の工具マガジンの内の1つで工作
物の加工を行い、残るものの内の1つをコラムの
側方に下降させ得るようにして、工作物の加工を
中断することなしに工具の段取替えが行え、かつ
工具の段取替えも容易に行えるようにしたもの
で、以下その実施例を図面に基づいて説明する。
第1図において、10は工作機械のベツド、1
1はこのベツド10上にサドル12を介して案内
され工作物Wを載置するワークテーブル、13は
ベツド10の後方において上方に突設されたコラ
ムを示し、このコラム13に、主軸15を軸架す
る主軸頭16が上下動可能に案内され、図略の送
り機構によつて上下動されるようになつている。
前記コラム13の前面13a上部には、第2図に
示すように両端に把持爪18,18を有する交換
アーム19を備えた工具交換装置20が一対の案
内バー21,21によつて上下動可能に案内され
ており、前記工具交換装置20の内部には、案内
バー21に形成されたピストン22と嵌合し工具
交換装置20を第1図に実線で示す下降端位置と
2点鎖線で示す上昇端位置との間で上下動させる
シリンダ23が穿設されている。また、工具交換
装置20の内部には、交換アーム19を主軸軸線
と平行な方向に進退させるとともにこの進退方向
と直角な面内で旋回させるアーム駆動機構が設け
られ、交換アーム19の内部には一対の把持爪1
8,18を別個に開閉する開閉機構が設けられて
いる。
一方、コラム13上部には、第3図に示すよう
に箱状の旋回体25が旋回軸26を介して水平面
内で旋回可能に支持されており、この旋回体25
のコラム前面13a側の面とコラム背面13b側
の面とに円板状のマガジン支持体27a,27b
が、主軸軸線と直角な面内で旋回可能に支持軸2
8a,28bを介して支持されている。
前記マガジン支持体27a,27bの旋回体2
5から遠い側の面の中央には、第4図および第5
図に示すように、所定幅の凹溝30がマガジン支
持体27a,27bを横ぎつて径方向に刻設さ
れ、この凹溝30の両側面に両端がマガジン支持
体27a,27bの外周に開口する所定幅の案内
溝31,31が互いに対向して該設されている。
また、前記凹溝30の幅方向の中央部でかつマガ
ジン支持体27a,27bの回転軸線を挾んで互
いに対称な位置には、一対のクランプ用シリンダ
32,32が一体的に設けられてそのピストンロ
ツドが凹溝30の底部に突出されており、このピ
ストンロツドの先端にC字形状のクランパ33
が、この開口部が凹溝30の開口部を向くように
固着され、係合突起35によつて長辺部が凹溝3
0の幅方向と平行になるように回り止めされてい
る。さらに、このクランパ33を挾んで凹溝30
の幅方向の両側には先端面がマガジン支持体27
a,27bより所定量だけ突出する一対の固定ブ
ロツク36,36に固着されている。
40は、コラム背面13bの上部に固着された
マガジン案内板で、このマガジン案内板40のコ
ラム13から遠い側の面には前記凹溝30と同じ
幅の凹溝41が鉛直に刻設され、この凹溝41の
両側面に一対の案内溝42,42が互いに対向し
て鉛直に刻設されている。そして、コラム背面側
のマガジン支持体27bが特定の位相に回転さ
れ、凹溝30が鉛直状態になると、マガジン支持
体27bの案内溝31とマガジン案内板40の案
内溝42とが同一直線上に並ぶようになつてい
る。なお、コラム背面13bの下部には工具マガ
ジン昇降用のシリンダ装置43が固着されてい
る。
第3図において、45a,45bは円形の工具
マガジンを示し、工具マガジン45aはコラム前
面側のマガジン支持体27aに装着され、工具マ
ガジン45bはマガジン案内板40に支持されて
いる。これらの工具マガジン45a,45bは、
円板状の基板46を有し、この基体46の一側面
の周縁部に多数の工具ソケツトTSが固着され、
他側面には、前記案内溝31,42に係合する多
数の係合ローラ47が2列に配列されて枢支され
ている。また、基体46他側面には、前記クラン
パ33と係合する一対の係合部材48,48が固
着され、他側面の下端部には、前記シリンダ装置
43のピストンロツドに固着された移送爪44と
係合する係合ブロツク50が固着されている。
なお、前記係合部材48は、係合ローラ47の
配列方向に所定の長さを有し、基体46に近い部
分は前記クランパ33の開口部の幅よりも細く形
成され、基体46から遠い側の端部には係合ロー
ラ47の配列方向と直交する方向へ突出する一対
の突起51,51が設けられている。そして、マ
ガジン案内板40に支持された工具マガジン45
bを第3図に2点鎖線で示す上昇端まで移動させ
ると、係合部材48の先端突記51がクランパ3
3に係入し、この後、マガジン支持体27bのク
ランプシリンダ32を作動させると、クランパ3
3の開口部両側の係合端が、突起51の基体46
側に刻設された凹部52に係合して工具マガジン
45bがマガジン支持体27b上に位置決めクラ
ンプされる。
また、第3図において、55a,55bは、歯
車56a,56bおよび57a,57bを介して
支持軸28a,28bに連結されたマガジン支持
体割出用のモータで、工具交換時にはマガジン支
持体27a,27bを所定角度ずつ回転させて、
工具ソケツトTSの割出しを行い、マガジン交換
時にはマガジン支持体27a,27bを原位置状
態に回転して案内溝31が鉛直方向を向き、かつ
係合ブロツク50が下方に位置するようにする。
なおモータ55a,55bの出力軸には、マガジ
ン支持体27a,27bが所定角度回転される度
にリミツトスイツチLS1a,LS1bをそれぞれ
作動させる作動円板58a,58bがそれぞれ固
着されており、支持軸28a,28bの端部に
は、マガジン支持体27a,27bが原位置状態
に割出された時にリミツトスイツチLS2a,LS
2bをそれぞれ作動させる作動円板59a,59
bがそれぞれ固着されている。
さらに、前記旋回体25を支持する旋回軸26
にはウオームホイール61が固着され、図略のマ
ガジン交換用のモータの出力軸に固着されたウオ
ーム62がこれに噛合しており、旋回体25を図
に示す状態から180度旋回させたり、元の状態に
戻したりすることができる。なお、63は位置決
め用のシリンダで、このシリンダ65の作動によ
つて、旋回体25の底面に形成された位置決め穴
66,67のいずれかにシリンダ63のピストン
ロツド65が係合して旋回体25が正確に位置決
めされる。また、LS3は旋回体25の位置決め
が完了すると旋回体25に固着のドグ68によつ
て作動されるリミツトスイツチである。
次に上記構成の工作機械の作動を説明する。今
コラム前面13a側のマガジン支持体27aに支
持された工具マガジン45aに最初に加工を行う
工作物Wの加工に必要な工具Tが装着されている
ものとすると、この状態で工作物Wの加工が開始
される。この工作物Wの加工中において工具Tの
交換を行う場合には、モータ55aの回転によつ
て工具マガジン45aに固着された多数の工具ソ
ケツトTSの内、次に使用する工具Tを装着した
工具ソケツトTSを工具交換位置Pに割出し、こ
の後、工具交換装置20によつて工具交換を行
う。工具交換装置20は、工具ソケツトTSの割
出しが完了すると、上昇端まで移動した後、上側
の把持爪18によつて工具Tを把持し、工作物W
側への前進移動によつて工具Tを工具ソケツト
TSから抜き出し、この後、下降端まで下降した
後、元の位置まで後退して待期状態となる。そし
て、前の工具による加工が完了し、主軸頭16が
上昇端まで上昇されると、下側の把持爪18によ
つて主軸15の工具Tを把持し、この後、交換ア
ーム19の前進、180度旋回、後退の一連の動作
によつて新しい工具Tを主軸15に挿着する。こ
の後下側の把持爪18を開いて主軸頭16を下降
させ、この後に交換アーム19の前進、工具交換
装置20の上昇、交換アーム19の後退の動作に
よつて使用済の工具Tを工具マガジン45aに戻
す。
このような動作が繰返えされることによつて工
具マガジン45aに装着された工具Tによる工作
物Wの加工が行われるが、この間に作業者は、次
に加工する工作物Wの加工に必要な工具Tをマガ
ジン案内板40上の工具マガジン45bに装着し
ておく。そして、所定数の工作物Wが工具マガジ
ン45aの工具Tによつて加工された後、工具マ
ガジン45bの工具Tによつて工作物Wの加工を
開始する場合には、図略の制御回路にマガジンの
交換を指令する。
これにより、シリンダ装置43が作動して移送
爪44が上昇され、工具マガジン45bが固定ブ
ロツク50を介して第3図に2点鎖線で示す位置
まで上昇される。そして、この後シリンダ32の
作動によつて工具マガジン45bがマガジン支持
体27b上に位置決めクランプされた後、旋回体
25が180度旋回され工具マガジン45bがコラ
ム前面13a側に位置決めされる。
これにより、次種類の工作物加工が可能となり
工作物Wの加工が再開される。そして、工作物W
の加工が開始された後で、コラム背面13b側に
位置決めされたマガジン支持体27aがモータ5
5aの回転によつて原位置状態に位置決めされ、
工具マガジン45aの係合ブロツク50が移送爪
44に係合される。そして、その後、シリンダ3
2の作動によつて工具マガジン45aのクランプ
が解除され、シリンダ装置43の作動によつて工
具マガジン45aがマガジン支持体27aからマ
ガジン案内板40へ降ろされる。
そして、この後、工具マガジン45aに装着さ
れている工具Tの一部または全てが異なる工具T
に交換され、次に加工する工作物Wの加工に必要
な工具Tが工具マガジン45aに用意される。
なお、上記実施例では、同種類の工作物の加工
が完了した後で、マガジン案内板上の工具マガジ
ンを上昇させて旋回体にクランプするようにして
いたが、同種類の工作物の加工が完了する前に工
具マガジンを上昇させて旋回体にクランプするよ
うにしてもよく、このようにすれば、マガジン交
換に要する時間を短縮できる。
また、上記実施例は旋回体に2個の工具マガジ
ンを保持できるようにしたものであつたが、旋回
体に3個以上の工具マガジンを保持できるように
し、この内の1個をコラム上部からコラム側部へ
降ろして工具の取替えを行うようにしてもよい。
以上述べたように本発明においては、工作機械
のコラム上部に複数の工具マガジンを離脱可能に
支持し、この複数の工具マガジンの内の1つを工
具交換位置に割出して工作物の加工を行い、残る
工具マガジンの内の1つをコラム側方に降ろして
工具の段取替えを行うようにしたから、オーバヘ
ツドタイプの工作機械であつても、工具の取替え
を低い位置で行うことができて段取替え作業が容
易となるだけでなく、工作物の加工中に工具の段
取替えを行うことができ、稼動率を大幅に向上で
きる利点がある。
また本発明は、旋回体上にマガジン支持体を割
出し可能に支持させ、このマガジン支持体に対し
て工具マガジンを着脱可能に支持させた構成であ
るため、旋回体内に例えば旋回体の割出数に対応
した少数の割出装置を組み込むことで工具マガジ
ンの割出回転が可能となり、その結果多数の工具
マガジンのそれぞれに対して割出装置を組み込む
必要がなくなつて各工具マガジンの構成が簡単か
つ小形化軽量化でき、またその工具マガジンの搬
送手段も簡単かつ小規模のものでもよくなり、低
コストで製作することができる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図は
本発明にかかる工作機械の全体構成を示す概略側
面図、第2図は第1図において方向からみた矢
視図、第3図は第2図の−線断面矢視図、第
4図は第3図の−線断面矢視図、第5図は第
3図において方向からみた矢視図である。 10……ベツド、13……コラム、15……主
軸頭、16……主軸、19……交換アーム、20
……工具交換装置、25……旋回体、27a,2
7b……マガジン支持体、31……案内溝、32
……クランプ用シリンダ、33……クランパ、4
0……マガジン案内板、42……案内溝、43…
…昇降用シリンダ、44……移送爪、45a,4
5b……工具マガジン、47……係合ローラ、4
8……係合部材、50……係合ブロツク、55
a,55b……マガジン割出用モータ、56a,
56b,57a,57b……歯車、61……ウオ
ームホイール、62……ウオーム。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 工作機械のコラム上部に鉛直軸線を中心とし
    て旋回可能に案内支持された旋回体と、この旋回
    体の旋回中心に対して外側を向く水平軸線を中心
    として割出回転可能に軸承された複数のマガジン
    支持体と、このマガジン支持体のそれぞれに対し
    着脱可能に支持されかつ外周部に複数の工具ソケ
    ツトを具備する複数の工具マガジンと、前記マガ
    ジン支持体を水平軸線を中心として回転してこの
    マガジン支持体上の工具マガジンを工具交換のた
    めに工具交換位置へ回転割出しする割出装置と、
    前記旋回体を旋回させて前記複数の工具マガジン
    の任意のものを工具交換可能な工具交換位置と工
    具マガジンをコラム上部からコラム側部へ下降で
    きる搬入出装置とに割出する旋回装置と、前記搬
    入出位置に割出された前記工具マガジンをコラム
    側方に下降させ工具の取替後において前記工具マ
    ガジンを再び前記搬入出位置まで上昇させる昇降
    装置と、前記搬入出位置に上昇された工具マガジ
    ンを前記マガジン支持体上に係止する係止装置と
    を設けたことを特徴とする工具マガジンの段取替
    えを容易にした工作機械。
JP3129780A 1980-03-11 1980-03-11 Machine tool with simplified preparatory replacement of tool magazine Granted JPS56126551A (en)

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